（发表在陕西师范大学主办的《中学生物教学》杂志2005年第3期上）

1问题的提出：首先，我们来看2004年江苏省高考生物试题的第42题第（2）题：

（2）工业生产中产生的SO₂是酸雨（PH＜5.6）形成的主要原因之一。有人设计实验研究

雨对植物的毒害作用。实验过程如下图所示（除图中

特别说明的外，其他条件甲、乙均相同）：

    实验结果表明，“酸雨”使植物叶片变黄，而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明“酸雨”对植物的生长发育有影响。

    参照上述装置和试剂以小麦种子为实验材料尝试设计实验，探究2种不同pH的酸雨对种子萌发率的影响。

    ①探究的问题：不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响。

    ②做出的假设：________________________________________________________。

③实验步骤（简要叙述）：

 ④实验预期结果与分析（实验预期结果多种多样，写出其中3种并加以分析）：

此题的②问要求学生做出假设，但我们教材中基本没有介绍如何做出假设。另外，试题给出的答案是“不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响程度不同（或相同）”。这一答案我们认为也不够准确。那么，应该如何做出正确的假设呢？要回答这一问题，我们首先要了解科学研究的基本方法。

科学研究的基本方法可以概括如图所示。由图我们可以看到：科学研究总是从观察开始，通过观察发现问题，然后提出假设，并对假设做出基本预测，最后设计实验来验证假设。如果实验结果与假设不一致，则说明原来的假设是错误的，要修改假设，重新实验；如果实验结果与假设一致，则说明原来的假设是正确的，可将假设上升为学说或理论。

可见，假设是科学研究方法的重要一环，假设是依据问题做出的，假设的做出又与我们对结果的基本预测有着密切关系。

3假设的做出

首先，假设的内容是由问题决定的，因此，在做假设时，首先要清楚这里的问题是什么。第二，假设的做出与你的基本预测有很大的关系。如果你的基本预测是肯定的，你的假设就是肯定的假设；如果你的基本预测是否定的，你的假设就是否定的假设。第三，假设在实验之前没有正确与错误之分，只有可以检验的假设和无法检验的假设。我们要求大家做出的假设应是可检验的假设，因为无法检验的假设对科学研究是没有意义的。第四，我们做出假设的基本句式是“如果…….，那么………”，“如果”后面跟的是你的基本预测，“那么”后面跟的是可操作的定义（可观察或计量的）。下面我们举例说明：

例1 1773年，意大利科学家斯帕兰札尼（L．Spallanzani，1729—1799）设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。根据此实验回答下列问题：

（1）实验前，意大利科学家斯帕兰札尼可能做出了怎样的假设？                           。

（2）斯帕兰札尼根据此实验所做的结论是                                    。

（3）此实验的巧妙之处是                                                 。

解析：首先，我们应明确斯帕兰札尼研究的问题是什么。大家都知道，在斯帕兰札尼做此实验之前，人们认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解有机物，也就是说鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。因此，斯帕兰札尼提出疑问：鸟类的胃能否进行化学性消化呢？换句话说，胃液中有没有消化有机物的物质呢？这就是斯帕兰札尼研究的问题。因此，他的假设应为：如果鹰的胃中进行了化学性消化（含有消化肉块的物质），笼中的肉块就会消失。这是肯定的假设，其中“鹰的胃中进行了化学性消化（含有消化肉块的物质）”是斯帕兰札尼对假设的基本预测，“笼中的肉块就会消失”是可操作的定义（肉块消失是可以观察的）。斯帕兰札尼也可能做出了否定的假设，即：如果鹰的胃中没有进行化学性消化（不含消化肉块的物质），笼中的肉块就不会消失。其中“鹰的胃中没有进行化学性消化（不含消化肉块的物质）” 是斯帕兰札尼对假设的基本预测，“笼中的肉块就不会消失”是可操作的定义（肉块不消失也是可以观察的）。

例2 （2004北京理综）一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m、

1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海

拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成

以下实验设计。

（1）实验处理：春天，将海拔500m、1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处。

（2）实验对照：生长于                                        m处野菊。

（3）收集数据：第二年秋天                                            。

（4）预测支持下列假设的实验结果：

假设一   野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高                                                              。

假设二   野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高                                                              。

假设三   野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10m处野菊株高                                                            。

解析：本题的第（4）问表面上是要求预测三种假设的实验结果，事实上是将假设补充完整。我们可以将问题变为假设的句式。如假设一：如果野菊株高的变化只受环境因素的影响，那么移栽至10m处野菊株高                                     。很明显，在“那么”后面是可操作定义（野菊株高完全是可测定的）。假设二和假设三的道理同假设一完全相同。

答案：（2）10m、500m、1000m （3）测量株高 记录数据（4）与10m处野菊株高无显著差异  与原海拔处（500m、1000m）野菊株高无显著差异    比10m处矮，比原海拔处高

有人或许要问，我们能否将三个假设改为否定的形式？当然可以，如假设一：如果野菊株高的变化不受环境因素的影响，那么移栽至10m处野菊株高                                  。

假设二 ：如果野菊株高的变化不受遗传因素的影响，那么移栽至10m处野菊株高             。假设三：如果野菊株高的变化既不受遗传因素的影响，也不受环境因素的影响，那么移栽至10m处野菊株高                 。当然这里的第三种假设是没有意义的，因为它没有可以操作的定义，无法检验。

   最后，我们来看本文开头提到的江苏高考试题。这里的假设该如何做？首先看问题是什么。这里的问题是：不同pH的酸雨对小麦种子的萌发有何影响。我们的预测可以是肯定的，也可以是否定的，因为我们不知道不同pH的酸雨对小麦种子萌发有无影响。如果有影响，是积极的影响呢？还是消极的影响呢？另外，假设的可操作的定义又是什么呢？显然这里的可操作定义是种子的萌发率，因为种子的萌发率我们是可以测定的。因此，我们的假设有：如果一定pH的酸雨对小麦种子的萌发没有影响，那么小麦种子萌发率没有差异；如果一定pH的酸雨促进小麦种子的萌发，那么小麦种子萌发率明显升高；如果一定pH的酸雨抑制小麦种子的萌发，那么小麦种子萌发率明显下降。

需要指出的是，部分教师和学生往往把结果预测和假设混淆。事实上，江苏卷对假设给出的答案不如说是一个结果的预测。结果预测我们可以用“因为…….所以……”的句式来表达，如“因为小麦种子的萌发率不同（或相同），所以一定pH的酸雨对小麦种子的萌发有影响（或无影响）”。